探析电镀ni-w合金镀层及其性能研究与结构分析

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1、山东大学硕士学位论文电镀Ni-W合金镀层及其性能研究与结构分析姓名：邢大鹏申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：侯文涛20060517原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：垣2盘醴日期：趔：苎：f2关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国

2、家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印，缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：砬叁姻塘师签名：山东大学硕士学位论文摘要Ni—w合金镀层具有优良的耐蚀性、耐热性和耐磨性，良好的Ni-W合金镀层可以用以取代硬铬镀层从而减小对环境的污染。本文主要用电沉积的方法在铜基体上获得Ni-W合金镀层，研究了改变镀液组成和工艺条件对电沉积Ni-W合金镀层的组成及其应用性能的影响，并做了简要分析

3、；运用经典的Stoney法测量镀层的内应力，全面研究了工艺参数的改变对镀层内应力的影响；利用全浸失重法研究了镀层中钨的含量对镀层耐蚀性的影响；应用电子探针和X射线衍射(Ⅺm)等现代材料测试方法研究了镀层的组成和组织结构，分析了各工艺参数对镀层组成的影响以及镀层中钨含量对镀层组织结构的影响。试验结果和理论分析表明：1．阴极电流密度对镀层组成的影响最为明显，在1A坩m2—10A]dm2范围内，随着电流密度的增大，镀层中钨的含量逐渐从4．32％增加到37．6％，镀层的硬度也随之增大。电流密度的升高还使得电沉积的速度和镀层的内应力增加，但电流

4、效率有所降低。2．镀液温度对镀速、镀层钨含量和内应力的影响不是呈现单调增加或减少的趋势，随着温度从45℃升到85℃它们都是先增加后减少，镀层中的钨含量和镀速65℃时出现一个最大值，镀层内应力的最大值则出现在75℃。镀层的硬度受温度的影响不明显。3．镀液中硫酸镍的浓度增加，镀层中钨含量随之降低，镀层的硬度、镀速随之增大。镀层中的钨是由镀液中的wo产还原产生，受镍原子的诱导沉积，随着钨酸钠浓度的增加，钨酸根离子浓度增加，被诱导共沉积的钨原子增多，沉积层钨含量升高，镀层的硬度也增大。镀层的内应力随着镀液成分的改变也出现相应的变化，当镀液中硫

5、酸镍和柠檬酸的浓度增加时，镀层内应力都出现先增加后减小的趋势；而随着钨酸钠浓度的增加，镀层内应力则是单调增加的。4．随着镀层中钨含量的增加，Ni-w合金镀层在酸、碱、盐中的耐蚀性都得到了提高。在腐蚀介质中由于Ni-w合金镀层表面生成一层由含结合水的Ni的氢氧化物Ni(OI-I)2及W03组成的薄膜，从而使得该镀层在碱中的耐蚀性要好于在酸和盐中的耐蚀性。山东大学硕士学位论文5．XRD的研究表明，Ni—w合金镀层在结构上是一个以Ni为溶剂，以W为溶质的置换型固溶体；随着镀层中的钨含量逐渐增大，镀层结构逐渐转变为微晶，并且向非晶态结构过渡。

6、6．利用全面试验法研究了镀液组成对镀层表面形貌和镀层硬度的影响，优选出两种可以获得良好镀层的镀液配方。关键词：电沉积镍钨合金内应力非晶态硬度2山东大学硕士学位论文Inthisthesis,aNi-WalloycoatingWasproducedbyelectrodepositiononacupmoussubswate．Theeffectofdifferentplatingparameters011eIcc协)dq)ositinnwasinvestigatedanddiscussed．TheintemalStl陀SSofNi—Wallo

7、ycoatingswasmcasUl．edbyusmgaclassicalmethodwhichwasinventedbyStoney,thecorrosionresistanceofthedepositwithdifferentcompositionWasprobedbyusingtotalimmersionmethod,thestrtlg栅lreandcompositionofelectrodepositedNi-WalloywereresearchedbyutilizingXRDandelectroprobeanalysis，t

8、heeffectofdifferentpl撕ngparameterstoalloycompositionanddifferentalloycompositiontothestructurewasanalyzed．Thro